纤维素纤维纺丝解析VIP免费

第四节普通粘胶短纤维12一、粘胶短纤维的纺丝及拉伸工艺流程：粘胶（液）→计量泵→过滤器→喷丝头→酸浴（凝固浴）→导丝机构→集束机→塑化浴拉伸粘胶短纤维纺丝拉伸示意图1一粘胶管2一计量泵3—桥架4一曲管5一烛形滤器6—喷丝头组件7一凝固浴8一进酸管9一回酸槽10一导丝杆11一纺丝盘12一前拉伸辊13一塑化浴14一罩盖15一后拉伸辊3（一）、凝固浴的组成及作用凝固浴是由硫酸、硫酸钠、硫酸锌按一定比例组成的溶液。硫酸：a.使纤维素黄酸钠分解，再生出纤维素；b.中和粘胶中的碱，使粘胶凝固；c.使黄化产生的副产物分解硫酸钠：a.抑制硫酸的离解，减缓纤维素的再生速度；b.促进粘胶盐析脱水而凝固硫酸锌：a.与纤维素黄酸钠生成稳定的中间产物纤维素黄酸锌，在凝固浴中的分解速度比纤维素黄酸钠慢得多，有利于拉伸，纤维强度较高；b.纤维素黄酸锌具有交联结构,能形成结晶中心,生成均匀而细小的结晶，避免大块结晶体的形成.5(二)、纺丝1、化学变化：主反应：黄原酸酯的分解与纤维素的再生:2C6H9O4OCS2Na+H2SO4→2C6H10O5+Na2SO4+CS2↑中和反应：2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O副反应：Na2CS3+H2SO4→Na2SO4+CS2↑+H2S↑Na2S+H2SO4→Na2SO4+H2S↑Na2Sx+H2SO4→Na2SO4+H2S↑+(x-1)S↓Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+SO2↑Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑2、物理化学变化丝条凝固：粘胶溶液→酸浴（凝固浴）→化学变化，发生形态变化→液态变成固态→水分脱出固化的完成是以双扩散为关键步骤的。双扩散是指凝固浴中各组分扩散到粘胶细流内部，而粘胶细流中的低分子组成则扩散到凝固浴中。双扩散使粘胶细流产生凝固、中和、盐析、分解和再生等作用而形成固态纤维。8丝条表皮和内层的差异：普通粘胶横向形态普通粘胶纵向形态不规则的锯齿形平直有不连续的条纹9结构特征：皮芯结构（染色时表皮色浅，中心色深）皮层（外层）和芯层（内层）的结晶度、取向度、晶粒大小、密度等不同。产生皮芯结构和锯齿形截面的原因：溶液流体表层先凝固成纤维外层，溶液内层缓慢凝固成纤维内层。拉伸时，皮层受拉伸大，取向度高，结晶时间短，因此皮层和芯层取向和结晶不同；皮层先凝固芯层后凝固，内外层不同时收缩，形成锯齿形边缘。(三）、纺丝的影响因素及工艺控制1、粘胶的组成粘度：30~50Pa.S。熟成度：普通粘胶，可纺性随熟成度的提高而变好。NH4Cl值8~12时，可纺性最好。粘胶中的粒子及气泡：2、凝固浴各组分浓度3、凝固浴温度凝固浴温↑→黄酸酯分解速度↑→凝固速度↑→纤维成型↑↑→纤维品质↓→纺丝操作困难凝固浴温↓↓→粘胶细流凝固↓↓→不能正常纺丝4、凝固浴的循环速度：纺丝过程中，凝固浴中的硫酸不断消耗，生成的硫酸钠不断增多，温度也不断变化。所以，必须保持连续循环。速度取决于纺丝速度和纤维的总线密度。135、浸浴长度浸浴长度↑→→丝条成形均匀↑→纤维强度和柔软性↑→浸浴长度受设备限制，不能无限增加一般20~70cm，时间0.1~0.2秒6、纺丝速度普通长丝、短纤维：80m/min强力粘胶：40~60m/min富强纤维：20~30m/min7、喷丝头的选用:采用直径较大或组合式喷丝头,单头孔数上千乃至数万,合并后的丝束总线密度在百万分特以上,纺丝机的单台生产能力较大。8、双浴成形经凝固成形后,丝束还要在专门的塑化槽中进行拉伸,纤维素在此完全再生,即双浴成形。从一浴中纺出的丝束,合并成丝束后,在95～100℃的二浴中,进行60%～100%的拉伸。并充分分解成为水化纤维素。（四）拉伸成型过程是在两个浴内完成，一般要经过喷丝关拉伸、导盘拉伸和塑化拉伸三个阶段组成。1、喷丝头拉伸定义：第一纺丝导盘的线速度与粘胶从喷丝头喷出速率之间的比率表达式：-100%第一纺丝导丝盘的线速度喷丝头喷出速度喷丝头拉伸喷丝头喷出速度喷丝头拉伸2、导盘拉伸（空气浴拉伸）定义：导盘与第一集束辊之间的拉伸此时丝束上附着有一部分凝固浴液，纤维素黄酸酯继续凝固并分解，大分子活动能力降低。经拉伸的纤维素大分子可以沿轴向达到一定程度的排列。但这一阶段的拉伸率较小。3、塑化拉伸定义：塑化拉伸在第一集束辊和第二集束辊之间进行。纤维丝束...